ГЕНЕТИКА, 2014, том 50, № 6, с. 724-728
ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА
УДК 575.1/2:571.1
ГЕН КИНУРЕНИН-3-МОНООКСИГЕНАЗЫ АССОЦИИРОВАН С ШИЗОФРЕНИЕЙ
© 2014 г. В. Е. Голимбет, Т. В. Лежейко, М. В. Алфимова, Л. И. Абрамова, Н. В. Кондратьев
Научный центр психического здоровья Российской академии медицинских наук, Москва 115522
e-mail: golimbet@mail.ru Поступила в редакцию 27.09.2013 г.
Установлено, что нейротоксические продукты, образующиеся в процессе метаболизма триптофана по кинурениновому пути, могут быть связаны с патогенезом шизофрении. Отмечено, что кинуре-нин-3-монооксигеназа (КМО) косвенно принимает участие в образовании этих продуктов. Изучены полиморфные локусы rs2275163 (C/T) и rs1053230 (A/G) КМО у 187 больных с диагнозом шизофрения и 229 психически здоровых людей. Выявлена комбинация, включающая в себя аллель Т и генотип GG, которая чаще встречалась в группе больных по сравнению с группой здоровых (р = = 0.003, ОШ 2.0 (95%-ный ДИ 1.2—2.9). В последней группе эта комбинация была ассоциирована с эндофенотипом шизофрении (p = 0.04), в частности с большей выраженностью шизотипических черт личности (оценка c помощью теста MMPI).
DOI: 10.7868/S0016675814060034
Шизофрения — заболевание, этиология и патогенез которого пока остаются невыясненными. В то же время не вызывает сомнения тот факт, что генетические факторы играют значительную роль в ее происхождении. Существует много гипотез, которые пытаются объяснить патофизиологию шизофрении с точки зрения биохимических нарушений в головном мозге. Соответственно, изучаются и гены, кодирующие аномальные белки. Значительная часть исследований в области генетики шизофрении относится к генам, связанным с дофаминовой, серотониновой и глутаматной гипотезами происхождения этого заболевания. При этом незаслуженно мало внимания уделяется так называемой кинуренин-кинуреновой, или кинуреновой гипотезе. Согласно этой гипотезе, в развитие заболевания вносят вклад нарушения метаболизма триптофана. Образующиеся продукты метаболизма могут быть причиной изменений в работе вышеуказанных нейротрансмиттер-ных систем [1, 2]. Триптофан — одна из незаменимых аминокислот, поступающих в организм человека преимущественно с белковыми компонентами пищи. Как сама аминокислота, так и ее метаболиты участвуют в различных процессах, регулирующих функции большинства клеток, при этом характер регуляции во многом зависит от особенностей обмена триптофана, определяемых конкуренцией между разными путями его деградации. Один из путей метаболизма триптофана в организме кинурен-кинурениновый, который ведет к образованию нейротоксических продуктов (кинуреновой кислоты (КУЫи),
3-гидроксикинуренина и хинолиновой кислоты). В пользу гипотезы свидетельствует обнаружение повышенного по сравнению с контролем содержания КУЫи в спинно-мозговой жидкости и аутопсийных образцах головного мозга больных шизофренией [3, 4]. Непрямое образование КУЫи зависит от активности фермента кинуренин-3-монооксигеназы (КМО), который превращает КУЫи в 3-гидроксикинуренин. О возможной роли КМО в патогенезе шизофрении свидетельствует исследование, обнаружившее, что активность этого фермента в значительной степени снижена в префронтальной коре больных шизофренией по сравнению с контролем [5].
Ген КМО находится на хромосомном участке 1д42-44, который по данным анализа сцепления связан с шизофренией [6]. Ассоциация его с заболеванием ранее была изучена в японской [7], европейских (страны Скандинавии) [8, 9] и смешанной европейской североамериканской и афро-американской популяциях [10]. В общей сложности в этих исследованиях использовали более десяти однонуклеотидных полиморфных локусов. Анализ неравновесия по сцеплению позволил обнаружить два блока, включающих в себя три и четыре локуса соответственно [7]. Во втором блоке был выявлен гаплотип из трех генетических вариантов: гз2275163, гз1053183 и гз1053230, для которого была найдена ассоциация с шизофренией. Для остальных полиморфных локусов ассоциации с заболеванием не было обнаружено.
ГЕН КИНУРЕНИН-З-МОНООКСИГЕНАЗЫ АССОЦИИРОВАН С ШИЗОФРЕНИЕЙ
725
Цель работы — изучение связи между полиморфными локусами rs2275163 и rs1053230 и шизофренией. Учитывая неоднозначность полученных ранее данных, мы решили провести дополнительное исследование, которое могло бы свидетельствовать в пользу надежности этих результатов. В частности, мы решили проверить предположение о том, связаны ли эти полиморфные локусы как с шизофренией, так и с ее эндо-фенотипом. Иначе говоря, мы предположили, что если частота какого-либо генетического варианта будет выше в группе больных шизофренией, чем в контрольной группе психически здоровых людей, то в последней группе этот вариант может быть связан с эндофенотипом болезни. В качестве эндофенотипа шизофрении рассматривали
1
шизотипические черты личности . Эти черты часто выражены у больных шизофренией уже на ранних этапах, предшествующих началу заболевания. Показано, что они чаще проявляются у родственников больных и характеризуются значительной наследуемостью, что дает основание рассматривать их в качестве эндофенотипа шизофрении [11—13]. Шизотипические черты присутствуют в общей популяции в различной степени выраженности и могут быть оценены количественно с помощью различных психометрических шкал, которые используются как в научных целях, так и в скрининговых исследованиях для выявления индивидов с высоким риском развития шизофрении и расстройств шизофренического спектра.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В исследование было включено 187 больных (85 (45.4%) женщин и 102 (54.5%) мужчины) с диагнозом параноидная шизофрения (рубрика F20.0 по МКБ-10). Их средний возраст составил
2
36.9 (13.1) года, средний возраст к началу заболевания 24.5 (9.1) года. Контрольная группа включала в себя 229 человек без психических заболеваний (119 женщин (52%) и 110 мужчин (48%)), средний возраст 31.3 (11.9) года. Все участники исследования (этнически русские) дали информированное согласие на участие в нем.
Генотипирование по полиморфным локусам rs2275163 и rs1053230 проводили методом ПЦР следующим образом. Для rs2275163 (С/7) использовали олигонуклеотидные праймеры 5'-CCT TTC ACT CTG TTT CTC TTC TTC TC-3' (прямой) и 5'-GCA CGC CAA GCC CCA AGG AGC-3' (об-
Шизотипические черты включают в себя эмоциональную холодность и неадекватность эмоций, своеобразие восприятия и суждений, находящее свое выражение в странных или необычных мыслях и поступках, избирательность или поверхностность контактов.
Здесь и далее в скобках указано стандартное отклонение.
ратный). Реакционная смесь объемом 20 мкл содержала 0.2 мМ каждого dNTP, 0.5 ед. полимеразы Taq (СибЭнзим, Россия), 50—100 нг геномной ДНК, 10 пкмол каждого праймера, 10х буфер для Taq-полимеразы (СибЭнзим) c 1.5 мМ хлорида магния и 1 M бетаина. Начальную денатурацию проводили в течение 4 мин при 96°C, далее — 35 циклов амплификации (96°C — 25 с; 61°C — 35 с; 72°C — 25 с). На заключительной стадии образцы прогревали при 72°C 2 мин. Рестрикцию проводили с помощью эндонуклеазы рестрикции BstDEI (СибЭнзим) в условиях, рекомендованных производителем. Продукты рестрикции разделяли в 3.5%-ном агарозном геле в присутствии бромистого этидия в течение 1 ч при 240 В. Аллелю Т соответствовал фрагмент длиной 411 пар нуклеотидов (пн), а аллелю С — фрагменты длиной 294 и 117 пн. Для полиморфного локуса rs1053230 (A/G) использовали олигонуклеотидные праймеры 5'-AA-CATACAGAGATACTCTACATTCAG- 3' (прямой) и 5' - GCTCCCAATCCTTGACTTTATCTTGA- 3' (обратный). Состав реакционной смеси и параметры ПЦР были те же, что и при генотипировании по rs2275163. Рестрикцию проводили с помощью эндонуклеазы рестрикции BspACI (СибЭнзим) в условиях, рекомендованных производителем. После разделения продуктов в 3.5%-ном агарозном геле аллелю А соответствовали фрагменты длиной 334 и 198 пн, а аллелю G — фрагменты 198, 279 и 56 пн.
Выраженность шизотипических черт в группе психически здоровых людей оценивали с помощью опросника "Методика многостороннего исследования личности", который представляет собой русскоязычную версию теста MMPI (Minnesota Multiphasic Personality Inventory). MMPI содержит 377 вопросов и состоит из трех коррек-ционных шкал и десяти клинических диагностических шкал (Ипохондрия, Депрессия, Истерия, Психопатия, Мужественность—Женственность, Паранойя, Психастения, Шизофрения, Гипома-ния, Социальная интроверсия). Верхней границей нормальных колебаний принято считать 70 баллов. У людей с шизотипическим складом личности показатель восьмой шкалы (Шизофрения) более 80 баллов указывает на выраженную акцентуацию шизотипических черт. Опросник MMPI заполнили 188 человек из контрольной группы (104 (55.3%) женщины и 84 мужчины (44.7%)), средний возраст которых составил 30.7 (11.4) лет.
Статистическая обработка включала в себя построение таблиц сопряженности с использованием критерия х2 для оценки значимости различий. Для расчета риска использовали показатель отношение шансов (ОШ) с приведением доверительного интервала при вероятности 95% (95%-ный ДИ).
1
726 ГОЛИМБЕТ и др.
Таблица 1. Распределение аллелей и генотипов по полиморфному локусу ге2275163 в исследуемых группах
Частота аллелей, % Частота генотипов, %
С Т сс ст тт
Больные шизофренией (п = 187) Психически здоровые люди (п = 229) 64 (238)* 62 (283) 36(136) 38(175) 38.5 (72)** 36.7 (84) 50.3 (94) 50.2 (115) 11.2 (21) 13.1 (30)
* В скобках приведено число аллелей. ** В скобках приведено число людей. Таблица 2. Распределение аллелей и генотипов по полиморфному локусу ге1053230 в исследуемых группах
Группа Частота аллелей, % Частота генотипов, %
О А ОО ОА АА
Больные шизофренией (п = 187) Психически здоровые люди (п = 229) 67(250) 60 (275) 33(124) 40(183) 47.6 (89)* 34.1 (78) 38.5 (72) 52 (119) 13.9 (26) 13.9 (32)
* Частота генотипа ОО по сравнению с частотой генотипа ОА значимо выше в группе больных шизофренией, чем в группе здоровых людей ( х2 = 8.76, с1/ = 1, р = 0.003).
Таблица 3. Распределение комбинаций генотипов по полиморфным локусам ге2275163 и ге1053230 в исследуемых группах
Комбинация
Частота геноти
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.